بررسی خواص حفاظتی شیشه‌های فسفاته‌ی سرب‌دار و عاری از سرب در برابر فوتون‌ها با استفاده از کد مونت‌کارلو mcnpx

آنژیوگرافی یکی از روش‌های پرکاربرد در تشخیص پزشکی و درمان بیماران است، که دز تابشی نسبتاً بالایی را برای بیمار و پرسنل به همراه دارد. در این بخش‌ها، در حال حاضر استفاده از حفاظ‌های سقفی، پاراوان‌های شفاف و عینک‌های ساخته شده از شیشه‌های سرب‌دار برای حفاظت پرتویی پرسنل کاربرد بسیاری یافته‌اند. در این مطالعه از کد شبیه‌ساز مونت کارلو mcnpx برای طراحی حفاظ‌های شفاف و عاری از سرب با قابلیت استفاده برای حفاظت پرتویی استفاده شده است. به این منظور، دو نوع شیشه فسفاتی حاوی درصدهای مختلفی از مواد سنگین شبیه‌سازی شده و از نظر توان تضعیف فوتون‌ها با انرژی‌های مختلف با یکدیگر مقایسه شدند. پس از شبیه‌سازی شیشه‌های مختلف، ضرائب تضعیف جرمی هر نمونه برای فوتون‌های تک انرژی محاسبه گردید. پس از آن با شبیه‌سازی طیف‌های اشعه ایکس مورد استفاده در آنژیوگرافی، ضخامت لایه‌های نیمه‌کننده اول و دوم برای هر طیف محاسبه گردید. نتایج این مطالعه نشان می‌دهد که مقادیر شبیه‌سازی شده‌ ضریب تضعیف جرمی شیشه‌ها، تطابق خوبی را با نتایج xcom نشان می‌دهد. بر طبق نتایج، شیشه‌های عاری از سرب طراحی شده توان تضعیف قابل مقایسه‌ای با حفاظ‌های سرب‌دار دارند که می‌توانند به‌عنوان جایگزین مناسبی برای شیشه‌های سرب‌دار استفاده شوند.

investigating the shielding properties of leaded and lead-free phosphate glass against photons using mcnpx monte carlo code

today, the use of lead-containing glasses and heavy transparent shields in various medical applications of radiation, including diagnostic radiology procedures, especially in angiography departments, has become very popular. in such departments, roof shields, transparent shields, and glasses made of lead glass are widely used for the radiation protection of personnel. in this study, the mcnpx monte carlo simulation code was used to design transparent and lead-free shields that can be used for radiation protection. for this purpose, two types of phosphate glass containing different percentages of heavy materials were simulated and compared with each other in terms of attenuation coefficients of photons with different energies. after simulating different glass types, the mass attenuation coefficients of each sample were calculated for single-energy photons. after that, by simulating the x-ray spectra used in angiography, the thicknesses of the first and second half-value layers were calculated for each spectrum. the results of this study show that the simulated values of the mass attenuation coefficient of glass types show good agreement with the results of xcom. according to the results, the designed lead-free glass types have an attenuation comparable to leaded shields, which can be used as a suitable alternative to leaded glass types.